Pilotstudie van stamceltransplantatie voor kinderen en jongvolwassenen met refractaire ziekte van Crohn.

De ziekte van Crohn (CD) is een immunologisch gemedieerde chronische ziekte met een relapsing en remitting verloop, die zich meestal in het 2e of 3e decennium voordoet en levenslange aantasting van de gezondheid en kwaliteit van leven veroorzaakt. De steunpilaar van de klinische behandeling van ernstige ziekten is de combinatie van ontstekingsremmende middelen zoals 5-aminosalicyaltes en immunosuppressiva zoals corticosteroïden en nieuwere anti-TNF-antilichamen zoals Infliximab. Geen van de geneesmiddelen is momenteel curatief en een relevante subgroep van patiënten is ongevoelig voor veel van deze farmacologische benaderingen.

Immunoablatieve behandeling gevolgd door autologe stamcelredding (autologe HSCT) is geprobeerd bij deze refractaire groep patiënten met succesvolle resultaten. Autologe HSCT is effectief in deze auto-immuunsetting door de uitroeiing van effector-/geheugen-T-celklonen als gevolg van een direct immunoablatief effect van geneesmiddelen die in het preparatieve regime worden gebruikt; door te leiden tot een immuunreset - herstellende klonen van T-cellen van de geïnfundeerde stamcellen zetten geen auto-immuunrespons op en zijn tolerant voor 'zelf'-antigenen en, door opregulering van T-regulerende cellen (Treg, CD4+CD25+ FOXP3+ of CD8+ FOXP3+) via verandering in cytokine mileu tijdens transplantatie. Een grotere populatie van Tregs beperkt de activiteit van zelfreactieve effector-T-cellen.

Deze pilotstudie is opgezet om voort te bouwen op het succes van eerder gepubliceerde onderzoeken bij volwassenen naar autologe HSCT bij refractaire CD, met als doel de haalbaarheid, veiligheid en werkzaamheid te bevestigen van HSCT en post-transplantatie cyclofosfamide wanneer post-HSCT wordt gegeven aan pediatrische patiënten en jonge patiënten. volwassenen.

Aangezien deze combinatie van immunoablatieve therapie met cyclofosfamide na transplantatie niet uitgebreid is onderzocht bij kinderen met de ziekte van Crohn, zullen transplantatiegerelateerde mortaliteit (TRM) en ernstige toxiciteit (> graad 3 toxiciteit volgens NCI-criteria) gedurende 100 dagen na -transplantatie bij alle patiënten en stopregels zullen worden toegepast in geval van overmatige toxiciteit of TRM (>10%). Klinische beoordelingen zullen gedurende 1 jaar na HSCT worden uitgevoerd voor ziekteactiviteit, steroïdevrije remissieperiode om de 'klinische werkzaamheid' van deze procedure te evalueren.

Het belangrijkste doel van deze pilot is het genereren van voorlopige veiligheidsgegevens om de haalbaarheid en het voordeel van autologe HSCT bij kinderen en jongvolwassenen met refractaire coeliakie te bevestigen.

Studie ontwerp:

Dit is een pilootstudie met één arm, ontworpen om de haalbaarheid, veiligheid en voordelen van immunoablatie met hematopoëtische stamceltransplantatie (HSCT) met behulp van autologe stamcellen gevolgd door toediening van post-transplantatie cyclofosfamide voor kinderen en jongvolwassenen met refractaire ziekte van Crohn (CD) te schatten. ). De studiepopulatie bestaat uit patiënten met een ernstige en refractaire ziekte van Crohn die ≥ 10 en ≤ 30 jaar oud zijn.

Doelstellingen:

Hoofddoel:

Vaststellen van de haalbaarheid en toxiciteit van immunoablatie met HSCT en post-HSCT-infusie van cyclofosfamide bij kinderen en jongvolwassenen met refractaire ziekte van Crohn (CD). Overlijden (transplantatiegerelateerde mortaliteit, TRM) en ernstige niet-hematologische toxiciteit (≥ graad 3 toxiciteit; NCI Toxicity Criteria versie 4.0) binnen de eerste 100 dagen na HSCT zullen worden gecontroleerd om aan dit eindpunt te voldoen.

Secundaire doelstellingen:

Secundaire doelstellingen zijn evaluaties van de incidentie van HSCT-gerelateerde complicaties en evaluaties van respons. Deze omvatten:

1. Incidentie van virale reactiveringen - CMV en EBV
2. Incidentie van invasieve schimmelinfecties
3. Immuunreconstitutie na HSCT-lymfocytsubpopulaties (absoluut aantal CD3-, CD4-, CD8- en CD19-cellen), immunoglobulineniveaus (IgG) en CD4+ CD25+ CD127+ regulerende T-cellen (Treg)-populaties op dag +30, +60, +100, dag +180 en jaarlijkse post-HSCT.
4. Evalueer de werkzaamheid en het voordeel van HSCT in deze populatie 1 jaar na HSCT, door seriële beoordelingen van de klinische activiteit van CD, beoordeling van de ernst van de ziekte, CDAI-scores en de duur van steroïdevrije remissies.

Hypothesen:

Primair: Het HSCT- en cyclofosfamideregime na transplantatie wordt goed verdragen met aanvaardbare toxiciteit en leidt tot <10% transplantatiegerelateerde mortaliteit (TRM).

Achtergrond en grondgedachte:

De ziekte van Crohn (CD) is een chronische ziekte die immunologisch wordt gemedieerd, van onbekende etiologie, maar waarschijnlijk wordt geïnduceerd door blootstelling aan darmbacteriën of hun samenstellende antigenen, wat leidt tot een overmatige door T-helper type 1 (TH-1) gemedieerde chronische ontsteking van het maagdarmkanaal. (GI) kanaal 1. De ziekte van Crohn is een relapsing en remitting aandoening die zich meestal voordoet in het 2e of 3e decennium en levenslange aantasting van de gezondheid en kwaliteit van leven veroorzaakt 2.

Ongeacht de gebruikte therapie blijven sommige patiënten ernstig ziek met actieve ziekte nadat meerdere therapeutische opties zijn uitgeput. Bovendien lijden patiënten met refractaire ziekte aan onvermogen om te eten, frequente misselijkheid, braken, diarree, ondervoeding, groeiachterstand, vorming van fistels, buikpijn en psychische problemen, ileostoma of colostoma, en meerdere operaties die kunnen leiden tot het kortedarmsyndroom. , die de kwaliteit van leven ernstig aantast. Hoewel niet goed gekarakteriseerd, bestaat er een duidelijke buitensporige mortaliteit in deze groep patiënten 3,4.

Patiënten met refractaire coeliakie hebben een hoger sterftecijfer in vergelijking met de normale populatie (hazard ratio van 1,73); maar sterfgevallen zijn meestal gerelateerd aan chirurgische complicaties, leverziekte, infecties en darmkanker bij overlevenden op de lange termijn 5. Hoewel de algehele mortaliteit laag is in deze groep patiënten, lijden ze aan significante morbiditeit, bijwerkingen van corticosteroïden en een slechte kwaliteit van leven, en 50% van de patiënten met refractaire ziekte zal chirurgische ingrepen nodig hebben (ileostoma, colostoma) die het aantal complicaties verder beïnvloeden 2,3.

Er zijn veel medicijnen gebruikt om de symptomen van coeliakie onder controle te houden, maar geen enkel medicijn is op dit moment genezend en een relevante subgroep van patiënten is ongevoelig voor veel farmacologische benaderingen. immunomodulatoren, hebben potentiële risico's. De steunpilaar van de klinische behandeling is de combinatie van ontstekingsremmende middelen zoals 5-aminosalicyaltes en immunosuppressiva zoals corticosteroïden4. De meerderheid van de patiënten met ernstige refractaire ziekte wordt behandeld met anti-tumornecrosefactor (TNF)-antilichamen zoals Infliximab (Remicade), maar er zijn beperkte opties voor patiënten die niet hebben gereageerd op anti-TNF-therapie7. Ongeveer 40% van de patiënten met de ziekte van Crohn ontwikkelt onaanvaardbare bijwerkingen of reageert niet op anti-TNF-therapie, vandaar dat er een aanzienlijke populatie van deze subgroep van patiënten is met zeer beperkte opties 8.

Sommige symptomen kunnen onder controle worden gehouden door langdurig gebruik van steroïden, maar er zijn veel bekende langetermijneffecten van aanhoudend gebruik van steroïden: spierverlies, osteopenie, staar en cushingoïde habitus. De meerderheid van deze patiënten schrijft zich in voor andere experimentele Fase I/II-geneesmiddelenonderzoeken of neemt haar toevlucht tot chirurgische interventie om de symptomen onder controle te houden. Chirurgische benadering (gedeeltelijke darmresectie van het ontstoken segment met ileo-colostomie) is een optie, maar gaat gepaard met infectierisico, psychosociale en cosmetische problemen en verhoogde morbiditeit als gevolg van het kortedarmsyndroom, vooral bij jonge volwassenen. Verhoogde mortaliteit wordt ook in verband gebracht met chirurgische ingrepen 2,3.

Daarom kan elke interventie die chirurgie of langdurige corticosteroïden bij jonge volwassenen vermijdt, gunstig zijn. Gezien het feit dat hematopoëtische stamceltransplantatie (HSCT) van enige waarde is geweest bij andere auto-immuunziekten die worden gekenmerkt door verlies van immuuntolerantie en/of een TH-1 overheersende immuunrespons, is het mogelijk dat deze procedures van waarde kunnen zijn bij CD 9, 10. Autologe transplantatie kan ook nuttig zijn, omdat het opruimen van toegewijde lymfocytenklonen de patiënt kan herstellen naar de status quo ante van vatbaar zijn voor coeliakie maar er niet aan lijden 11.

Rationale van HSCT voor CD

HSCT kan voordeel bieden bij auto-immuunziekten door:

1. Uitroeiing van effector-/geheugen-T-celklonen als gevolg van een direct immuno-ablatief effect van geneesmiddelen die in het preparatieve regime worden gebruikt.
2. Immuun-reset: het herstellen van klonen van T-cellen uit geïnfundeerde stamcellen veroorzaakt geen auto-immuunrespons en is tolerant voor 'zelf'-antigenen.
3. Upregulatie van T-regulerende cellen (Treg, CD4+CD25+FOXP3+ of CD8+ FOXP3+) - door verandering in cytokine mileu tijdens transplantatie. Een grotere populatie van Tregs beperkt de activiteit van zelfreactieve effector-T-cellen.
4. Inplanting van ongecommitteerde stamcellen in het darmslijmvlies kan leiden tot directe genezing van het slijmvlies.

Bewijs voor de effectiviteit van HSCT bij de ziekte van Crohn De eerste waarnemingen werden gedaan bij patiënten met de ziekte van Crohn en hematologische maligniteiten. Voor patiënten die HSCT ondergingen vanwege hun hematologische maligniteit hadden ze remissie van hun ziekte van Crohn 12.

Verschillende onderzoeken hebben het klinisch beloop gerapporteerd van patiënten met de ziekte van Crohn die een autologe transplantatie ondergingen voor een andere aandoening. Misschien wel het meest interessante betrof een patiënt die symptomen ontwikkelde op 9-jarige leeftijd, bij wie 4 jaar later de ziekte van Crohn werd vastgesteld en die gedurende de volgende 7 jaar substantiële behandeling nodig had 13. Na autologe stamceltransplantatie voor non-Hodgkin-lymfoom werd gemeld dat er geen klinisch of laboratoriumbewijs was van een recidief van de ziekte van Crohn in de volgende 7 jaar. Een ander gemeld geval van de ziekte van Crohn had diffuse pancolitis vóór transplantatie en was asymptomatisch (maar had een ontsteking) bij endoscopie 3 jaar later 14. Een andere patiënt die gedurende 2 jaar symptomatische ziekte van Crohn had en een operatie had ondergaan, was 5 jaar na transplantatie ziektevrij. Systematische colonoscopische evaluatie toonde aanvankelijk aanhoudende subklinische ontsteking met progressieve klaring. Bij Vanderbilt hebben we een niet-gerelateerde donortransplantatie uitgevoerd voor een patiënt met AML en de ziekte van Crohn. Hij is momenteel 10 jaar na de transplantatie zonder symptomen van de ziekte van Crohn.

HSCT specifiek voor de ziekte van Crohn:

De eerste melding van stamceltransplantatie voor de ziekte van Crohn betrof 2 patiënten uit de Chicago-groep 15. In beide eerste gevallen was de activiteitsindex van de ziekte van Crohn meer dan 250 (normaal bereik <150, pathologisch bereik 220 - 600) ondanks behandeling met infliximab. Bij beide patiënten werden perifere bloedstamcellen (PBSC) gemobiliseerd met behulp van cyclofosfamide en granulocytkoloniestimulerende factor (G-CSF), ex-vivo verrijkt door CD 34+-selectie. Cyclofosfamide en antithyomcyte globuline (ATG) werden gebruikt voor immuunconditionering voorafgaand aan transplantatie. De eerste patiënt was een 22-jarige vrouw met een voorgeschiedenis van een rechter hemicolectomie met ernstige ileocolische ziekte van Crohn die hardnekkige diarree veroorzaakte met 25 stoelgangen per dag, fistels en peri-anale sepsis. De tweede was een 16-jarige jongen die al 6 jaar onwel was en sondevoeding nodig had en methotrexaat, 6-mercaptopurine en 5-amino-acyclische zuur kreeg met colitis van Crohn. In beide gevallen verdween de diarree na transplantatie en normaliseerde de activiteitsindex van de ziekte van Crohn. Bij de eerste patiënt steeg het hemoglobine, terwijl het bij de tweede op een enigszins subnormaal niveau bleef. CRP na transplantatie was binnen normale grenzen en de albumine bleef of werd normaal. Deze gevallen gingen gepaard met uitgebreid colonoscopisch bewijs van ziekteactiviteit. Voorafgaand aan de transplantatie hadden beide gevallen gebieden met ernstig actieve ziekte van Crohn met steniging, kloven en diepe zweren. Na transplantatie bleef de darm abnormaal, hoewel veranderingen veel trivialer waren met alleen oppervlakkige erosies.

Oyama et al rapporteerden autologe HSCT bij 12 patiënten met een mediane leeftijd van 27 (15-38) met ernstige refractaire ziekte van Crohn 16. Het conditioneringsregime bestond uit cyclofosfamide (200 mg/kg) en paarden-ATG (90 mg/kg). Elf van de 12 patiënten kwamen in een aanhoudende remissie gedefinieerd door een CDAI < 150. Na een mediane follow-up van 18,5 maanden (variërend van 7-37 maanden) heeft slechts één patiënt een recidief van actieve CD ontwikkeld, dat 15 maanden na HSCT optrad.

Hasselbatt et al rapporteerden over autologe HSCT 12-patiënten (leeftijd 24-50) met refractaire ziekte van Crohn die hoge doses cyclofosfamide (200 mg/kg) gebruikten zonder ATG 17. PBSC-oogst na mobilisatiechemotherapie was succesvol bij 11/12 patiënten en resulteerde in een klinische en endoscopische verbetering bij 7/12 patiënten. Daaropvolgende conditionering en autoPBSCT werden uitgevoerd bij negen patiënten en werden relatief goed verdragen. Hiervan bereikten vijf patiënten een klinische en endoscopische remissie binnen 6 maanden na autoPBSCT. Bij 7/9 patiënten trad echter een terugval op tijdens de follow-up, maar de ziekteactiviteit kon onder controle worden gehouden met een lage dosis corticosteroïden en conventionele immunosuppressieve therapie.

In 2010 rapporteren Burt et al over autologe HSCT bij 24 patiënten met een gemiddelde leeftijd van 24 jaar (spreiding 15-52) met anti-TNF-refractaire ziekte van Crohn 18. Stamcellen werden gemobiliseerd uit het perifere bloed met behulp van cyclofosfamide (2,0 g/m2) en G-CSF (10 µg/kg/dag), ex vivo verrijkt door CD34-selectie, en na immuunonderdrukkende conditionering opnieuw geïnfuseerd met cyclofosfamide (200 mg/kg) en antithymocytglobuline van paard (ATG, 90 mg/kg) of konijn-ATG ( 6mg/kg). Achttien van de 24 patiënten zijn 5 jaar of langer na de transplantatie. Alle patiënten gingen in remissie met een CDAI van minder dan 150. Het percentage klinische terugvalvrije overleving, gedefinieerd als het percentage dat vrij is van het herstarten van de medische behandeling van CD na transplantatie, is 91% na 1 jaar, 63% na 2 jaar, 57% na 3 jaar, 39% na 4 jaar en 19% na 5 jaar. jaren.

Het percentage patiënten in remissie (CDAI < 150), steroïdevrij of medicatievrij bij elk evaluatie-interval na transplantatie meer dan 5 jaar na transplantatie is op of groter dan respectievelijk 70%, 80% en 6% gebleven.

Regulerende T-cellen (Tregs) en auto-immuunziekte:

Regulerende T-cellen (Tregs) zijn betrokken bij de onderdrukking van immuunresponsen en bij het handhaven van tolerantie 19,20. Het percentage CD4+CD25+FOXP3+ T-cellen (Tregs) is significant verlaagd bij patiënten met auto-immuunziekten zoals SLE en diabetes type 1 20. Ook kan overdracht van Treg auto-immuun fenotype voorkomen dat zich ontwikkelt na Treg-uitputting in diermodellen.

Tijdens HSCT voor auto-immuunziekten correleert een toename van de Treg-populatie met remissie-inductie. Zhang et.al hebben aangetoond dat HSCT leidt tot een nieuw gegenereerde populatie van Treg-cellen die patiënten in ware immunologische remissie houden 21.

Burt et.al evalueerden ook de rol van Treg-cellen bij sommige van hun patiënten die HSCT voor CD ondergingen. Vóór HSCT was het gemiddelde percentage Treg-cellen significant laag bij CD-patiënten (2,62% ± 2,01%), vergeleken met normale vrijwilligers (3,86% ± 1,67%). Na HSCT werd een robuuste toename van het percentage Treg waargenomen, maar dit hield niet aan gedurende een bepaalde periode en kan hebben bijgedragen aan terugvallen 18. Daarom is er klinisch bewijs dat een aanhoudende toename van de Treg-populatie remissie kan handhaven bij patiënten met een auto-immuunziekte.

Grondgedachte van de voorgestelde studie:

Deze pilootstudie is opgezet om de haalbaarheid van HSCT en de veiligheid van post-HSCT cyclofosfamide-infusies te schatten voor patiënten met refractaire ziekte die niet hebben gereageerd op Infliximab/en/of andere immunosuppressiva. Dit is opgezet als een kleine pilotstudie met ingebouwde 'stopregels' in geval van overmatige toxiciteit of overlijden.

Rationale voor het immuno-ablatieve regime:

Rationale van CY voor mobilisatie: Cyclofosfamide (CY) zal worden gebruikt voor mobilisatie van perifere stamcellen en voor immuno-ablatie voorafgaand aan HSCT. CY wordt traditioneel gebruikt voor mobilisatie in alle HSCT voor refractaire CD.

Rationale voor post-transplantatie cyclofosfamide (CY) - Onlangs is het gebruik van post-transplantatie CY door John Hopkins gepionierd en aangetoond dat het een zeer effectieve GVHD-profylaxe is bij patiënten die HSCT ondergaan voor hematologische maligniteiten, zelfs in de setting van HLA niet-overeenkomend en haplo-identiek donateurs. Post-transplantatie levering van CY zorgt voor effectieve deletie van prolifererende allo-reactieve T-cellen die GVHD veroorzaken zonder de toxiciteit van de regimes te vergroten 22. In een recent onderzoek door de Hopkins-groep werd cyclofosfamide na transplantatie met succes gebruikt bij patiënten met sikkelcelziekte die een haplo-identieke beenmergtransplantatie ondergingen zonder toxiciteit.

Sommige onderzoeken hebben CD34+-stamcelselecties uitgevoerd om alle immuunreactieve T-celklonen kwijt te raken en gezuiverde CD34+-infusies te gebruiken om het immuunsysteem te regenereren 18. Het probleem met deze benadering is een vertraagde immuunreconstructie na transplantatie en een hogere incidentie van infecties.

In Europese onderzoeken zijn niet-gemanipuleerde perifere bloedstamcellen (PBSC's) gebruikt als infusies (zonder T-celdepletie of CD34+-selecties) voor SCT bij auto-immuunziekten 23. Aangezien perifere stamcellen dezelfde T-celklonen bevatten die immunoreactief zijn en samen met de donorstamcellen worden geïnfuseerd in niet-T-cel-verarmde infusie, kan dit een van de redenen zijn voor terugval in T-cel-repletie HSCT uitgevoerd tot op heden voor cd.

Om de bovengenoemde problemen op te lossen, stellen we daarom voor om niet-gemanipuleerde PBSC's te gebruiken, maar twee doses CY vóór en twee doses post-stamcelinfusie te geven om de immunoreactieve T-celklonen die aanwezig zijn in de autologe infusie effectief uit te putten. en daarom de incidentie van terugval verminderen. De totale dosis CY blijft hetzelfde (200 mg/kg) en zal daarom niet bijdragen aan de toxiciteit van het regime, maar kan leiden tot een effectievere uitputting van de immuunreactieve klonen, waardoor dure in-vitrobehandelingen overbodig worden. T-celdepleties/CD34+ selecties.

CY veroorzaakt ook aanhoudende depletie van alle T-cel subsets, maar een diepere depletie van CD4+ CD25- subsets, resulterend in relatieve verrijking van CD4+CD25+ cellen, die we hopen uit te breiden door post-transplantatie cyclofosfamide te gebruiken.

Rationale voor Rabbit-ATG (Thymoglobuline, Genzyme Corp, Cambridge, MA): zal ook worden gebruikt voor effectieve immuunablatie en voor in-vivo T-celdepletie na stamcelinfusie. Rabbit ATG zal worden gebruikt omdat is aangetoond dat dit de uitbreiding van functionele Tregs in vitro 24 bevordert. Rabbit ATG werd gebruikt in de grootste studie van Burt et al 18.

(Let op: referentienummers zijn te vinden op pagina's 25-26 van het protocol.)